Žiadne dve rovnaké snehové vločky – pravda alebo nepravda

Veda vysvetľuje, či sú dve snehové vločky niekedy rovnaké

Hoci dve snehové vločky môžu vyzerať pod mikroskopom identicky, šanca, že dve snehové vločky sú rovnaké na molekulárnej úrovni, je nekonečne malá. Ian Cuming, Getty Images

Pravdepodobne vám bolo povedané, že neexistujú dve rovnaké snehové vločky – že každá je taká individuálna ako ľudský odtlačok prsta. Ak ste však mali možnosť pozorne preskúmať snehové vločky, niektoré snehové kryštály vyzerajú ako iné. aká je pravda? Záleží na tom, ako blízko sa pozeráte. Ak chcete pochopiť, prečo existuje spor o podobnosti snehových vločiek, začnite tým, že pochopíte, ako snehové vločky fungujú.

Kľúčové poznatky: Žiadne dve rovnaké snehové vločky?

• Snehové vločky majú rôzne tvary v závislosti od poveternostných podmienok. Takže snehové vločky padajúce na jedno miesto a čas vyzerajú navzájom podobne.
• V makroskopickom meradle sa dve snehové vločky môžu javiť ako identické v tvare a veľkosti.
• Na molekulárnej a atómovej úrovni sa snehové vločky líšia počtom atómov a pomerom izotopov.

Ako vznikajú snehové vločky

Snehové vločky súkryštályvody, ktorá má chemický vzorec H_dvaO. Existujú viacerými spôsobmi sa môžu molekuly vody spájať a hromadiť navzájom v závislosti od teploty, tlaku vzduchu a koncentrácie vody v atmosfére (vlhkosti). Všeobecne platí, že chemické väzby v molekule vody diktovať tradičný tvar 6-strannej snehovej vločky. Keď sa začne tvoriť kryštál, použije počiatočnú štruktúru ako základ na vytvorenie vetiev. Vetvy môžu pokračovať v raste alebo sa môžu roztaviť a reformovať v závislosti od podmienok.

Prečo môžu dve snehové vločky vyzerať rovnako

Keďže sa za podobných podmienok vytvorí skupina snehových vločiek, ktoré padajú súčasne, existuje slušná šanca, že ak sa pozriete na dostatok snehových vločiek, dve alebo viac budú vyzerať rovnako voľným okom alebo pod svetelným mikroskopom. Ak porovnáte snehové kryštály v počiatočných štádiách alebo formáciách, ešte predtým, ako sa stihli rozvetviť, pravdepodobnosť, že dva z nich budú vyzerať podobne, je vysoká. Snehový vedec Jon Nelson z Ritsumeikan University v Kjóte v Japonsku hovorí, že snehové vločky udržiavané medzi 8,6 °F a 12,2 °F (-13 °C a -11 °C) si tieto jednoduché štruktúry udržia po dlhú dobu a môžu spadnúť na Zem, kde by im to bolo ťažké povedať. len sa na ne dívať.

Hoci mnohé snehové vločky sú šesťstranné rozvetvené štruktúry ( dendrity ) alebo šesťhranné platne, iné snehové kryštály tvoria ihličky, ktoré sa v podstate navzájom podobajú. Ihly sa tvoria medzi 21 ° F a 25 ° F a niekedy dosiahnu zem neporušené. Ak považujete snehové ihly a stĺpy za snehové „vločky“, máte príklady kryštálov, ktoré vyzerajú podobne.

Prečo žiadne dve snehové vločky nie sú rovnaké

Zatiaľ čo snehové vločky môžu vyzerať rovnako, na molekulárnej úrovni je takmer nemožné, aby boli dve rovnaké. Existuje na to viacero dôvodov:

• Voda sa vyrába zo zmesi vodík a izotopy kyslíka. Tieto izotopy majú navzájom mierne odlišné vlastnosti, ktoré menia kryštálovú štruktúru vytvorenú pomocou nich. Zatiaľ čo tri prírodné izotopy kyslíka významne neovplyvňujú kryštálovú štruktúru, tri izotopy vodíka sú výrazne odlišné. Približne 1 z 3 000 molekúl vody obsahuje izotop vodíka deutérium . Aj keď jedna snehová vločka obsahuje rovnaký počet atómov deutéria ako iná snehová vločka, nevyskytujú sa v kryštáloch presne na rovnakých miestach.
• Snehové vločky sa skladajú z toľkých molekúl, že je nepravdepodobné, že by nejaké dve snehové vločky mali presne rovnakú veľkosť. Snehový vedec Charles Knight z Národného centra pre výskum atmosféry v Boulder, Colorado odhaduje, že každý snehový kryštál obsahuje približne 10 000 000 000 000 000 000 molekúl vody. Počet spôsobov, akými sa tieto molekuly môžu usporiadať, je takmer nekonečné .
• Každá snehová vločka je vystavená trochu iným podmienkam, takže aj keby ste začali s dvoma rovnakými kryštálmi, v čase, keď by sa dostali na povrch, by už neboli rovnaké. Je to ako porovnávanie jednovaječných dvojčiat. Môžu zdieľať to isté DNA , ale líšia sa od seba, najmä postupom času a majú jedinečné zážitky.
• Každá snehová vločka sa tvorí okolo malej častice, ako je prachová alebo peľová častica. Keďže tvar a veľkosť východiskového materiálu nie sú rovnaké, snehové vločky ani nezačínajú rovnako.

Aby som to zhrnul, je spravodlivé povedať, že niekedy sa dve snehové vločky podobajú, najmä ak sú to jednoduché tvary, ale ak preskúmate akékoľvek dve snehové vločky dostatočne pozorne, každá bude jedinečná.

Zdroje

• Nelson, John (26. septembra 2008-09-26). „Pôvod rozmanitosti v padajúcom snehu“. Atmosférická chémia a fyzika . 8 (18): 5669-5682. doi: 10.5194/acp-8-5669-2008
• Roach, John (13. februára 2007). '' Žiadne dve snehové vločky rovnaké' Pravdepodobná pravda, výskum odhaľuje '. National Geographic News .